JPH115596A - ウォータージェット推進装置の過熱検出装置 - Google Patents
ウォータージェット推進装置の過熱検出装置Info
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Abstract
って速く検出できるようにする。 【解決手段】 二重管構造の排気管14の第3の管部材
21に冷却水通路23の途中と排気通路22とを連通す
る連通孔33を形成する。この連通孔33に排気管14
の外側から過熱検出用温度センサ30を挿入した。
Description
減少に伴なう温度上昇をセンサで検出するウォータージ
ェット推進装置の過熱検出装置に関するものである。
タージェット推進装置は、水冷式エンジンを使用し、エ
ンジン冷却水の一部または全部で排気管を冷却する構造
を採っている。排気管を冷却するのは、小型滑走艇は排
気管が船体内に配置されており、排気管の熱が大気中に
放散され難いからである。なお、エンジン冷却水は、ジ
ェットポンプで昇圧された水の一部をエンジンに配管を
介して導いたものである。
路を有する二重管構造になるように形成し、前記冷却水
通路の上流側端部をエンジンのウォータージャケットに
連通させるとともに、下流側端部を排気通路に連通させ
ている。すなわち、排気管を冷却した後のエンジン冷却
水を排気通路に排出する構造を採っている。
うに構成した従来のウォータージェット推進装置は、ジ
ェットポンプ側の冷却水入口に小石などが詰まったり、
ここから水に混ざって浸入した砂がエンジンや排気管の
冷却水通路に溜まることがある。このように冷却水通路
が狭められたり閉塞されたりしてエンジンや排気管に供
給される冷却水が不足すると、これらが過熱してしま
う。
する温度上昇を温度センサで検出し、通常時より温度が
高くなったときにエンジン回転数を下げるなどの過熱防
止制御を実行する構成を採ることによって解消すること
ができる。しかし、この構成を採るに当たっては、冷却
水減少に伴なう温度上昇を温度センサによって速く検出
できるようにすることが問題であった。
タージェット推進装置のエンジンは、高回転域、すなわ
ち発熱量が最も多くなる運転域で使用することが多く、
冷却水が不足するとエンジンおよび排気管が急速に昇温
してしまうからである。
になされたもので、冷却水が不足している状態を温度セ
ンサによって速く検出できるようにすることを目的とす
る。
ジェット推進装置の過熱検出装置は、二重管構造の排気
管に冷却水通路の途中と排気通路とを連通する連通孔を
形成し、前記冷却水通路における前記連通孔の近傍に排
気管の外側から過熱検出用温度センサを挿入したもので
あり、他の発明は、前記連通孔に温度センサの先端部を
挿入したものであり、さらに他の発明は、前記連通孔よ
り下流側の冷却水通路に温度センサを挿入したものであ
る。これらの発明によれば、冷却水が冷却水通路に連通
孔まで流れている状態では温度センサは冷却水の温度を
検出する。冷却水が連通孔まで流れなくなると、排ガス
が連通孔を通って冷却水通路に流入し、冷却水通路中を
その下流端側へ流れることから、温度センサは排ガスに
直接晒されるようになって排ガスの温度を検出する。
置の過熱検出装置は、二重管構造の排気管の下流端に、
この排気管より熱容量が少なくなる構造の管体を接続
し、この管体に過熱検出用温度センサを温度検出部が管
体外表面に接触する状態で取付けたものである。本発明
によれば、排気管の冷却水通路から排気通路に排出され
た冷却水によって管体が冷却される。温度センサは、こ
の管体の外表面の温度を検出する。冷却水が減少する
と、管体は、内面に排ガスが多く触れるようになり、温
度が上昇する。この管体は、排気管に較べて熱容量が少
ないから、温度が内面から温度センサに伝達されるまで
に要する時間が排気管の温度を検出する場合に較べて短
い。
置の過熱検出装置は、上述した発明に係るウォータージ
ェット推進装置の過熱検出装置において、排気管をアル
ミニウム合金によって形成し、管体をステンレス鋼によ
って形成したものである。本発明によれば、管体は、排
気管より熱容量が少なく熱伝達が速いうえに耐熱性およ
び耐腐食性を有するようになる。
検出装置の一実施の形態を図1ないし図4によって詳細
に説明する。図1は本発明に係る過熱検出装置を採用し
た小型滑走艇の側面図で、同図は艇体におけるウォータ
ージェット推進装置搭載部を破断して描いてある。図2
は排気管の大径部の縦断面図、図3は排気管の下流側端
部の縦断面図、図4は温度センサ取付部を拡大して示す
断面図である。
形態による小型滑走艇、2はこの小型滑走艇1の艇体で
ある。この小型滑走艇1は、乗員が艇体2上のシート3
に跨って着座し、このシート3の前方に設けた操舵ハン
ドル4を把持して航走するものである。また、シート3
の左右両側方には、乗員の足を乗せるためのフートステ
ップ(図示せず)が設けてある。
プ6からなるウォータージェット推進装置7を搭載する
とともに、燃料タンク8をエンジン5より艇体前側に装
着している。なお、艇体2内に設けた符号9,10で示
すものは、艇体2内に空気を導くためのダクトである。
ル型のもので、クランク軸11の軸線方向が艇体2の前
後方向を指向する状態で艇体2に搭載している。前記ク
ランク軸11をジェットポンプ6のドライブシャフト1
2に連結している。また、このエンジン5は、クランク
ケース5aの艇体右側に吸気装置(図示せず)を接続
し、シリンダボディ5bの艇体左側に後述する排気装置
13を接続している。
に接続した排気管14と、この排気管14の下流端にゴ
ム製連通管15を介して接続したウォーターロック16
と、このウォーターロック16とジェットポンプ7のプ
ロペラ室(図示せず)とを連通する排出管17などから
構成している。
bから上方へ延びる横向きU字状の第1の管部材18
と、この第1の管部材18の下流端からエンジン5の側
方で後下がりに延びる第2の管部材19と、この第2の
管部材19に触媒支持板20を介して接続した第3の管
部材21とから構成し、エンジン5の側方に位置する部
分をここが排気チャンバーになるように相対的に大径に
形成している。
9,21は、図2および図3に示すように、排気通路2
2の外側に冷却水通路23を有する二重管構造を採って
いる。排気通路22は、エンジン5の排気口(図示せ
ず)に連通し、冷却水通路23は、エンジン5の冷却水
出口(図示せず)に連通しており、エンジン運転時には
排気管14内を排ガスの他に冷却水が流れ、この冷却水
で排気管14を冷却することができる。なお、エンジン
5への冷却水の供給は、ジェットポンプ6で昇圧された
水をジェットポンプ6の冷却水供給口から図示してない
配管でエンジン5の冷却水入口(図示せず)に導くこと
によって実施している。
下二つの外管18b,18cとを組合わせることによっ
て二重管構造を採っている。なお、この第1の管部材1
8の最上部には、冷却水を船外に排出して冷却水が流れ
ていることを確認するためのパイロット水用ホース24
を接続している。
よって内管部と外管部とをそれぞれ一体に形成すること
によって二重管構造を採っている。第2の管部材19の
内管部を符号19aで示し、外管部を19bで示す。第
3の管部材21の内管部を符号21aで示し、外管部を
21bで示す。なお、第2、第3の管部材19,21の
材料はアルミニウム合金である。
上側外管18cと、第2の管部材19の外管部19bと
を連結部材25で連結し、冷却水通路23が第1の管部
材18と第2の管部材19との連結部で途切れることが
ないようにしている。
間に介装した触媒支持板20は、中央部に触媒コンバー
タ26がここを貫通する状態で取付けてあり、排ガスの
全量が触媒コンバータ26を通るとともに、外周部に穿
設した通水孔20aに冷却水が通る構造を採っている。
触媒コンバータ26は、触媒金属(図示せず)を担持し
た断面ハニカム状のアルミナなどからなる担体27を金
属製保持円筒28の内側に固着させることによって形成
している。
よび外管部21bの断面形状がそれぞれ円形状になるよ
うに形成し、図3に示すように、下流端にフランジ付き
ステンレス鋼製管体29を取付け、内管部21aと外管
部21bとの間に形成される冷却水通路23から冷却水
がフランジ29aの貫通穴29bを通って管体29の外
方に流出するようにしている。前記管体29は、下流端
がウオーターロック16の入口管16aの内側に臨むよ
うな径と長さをもって形成している。なお、管体29の
外側を流れる冷却水は、前記入口管16aの内側で排気
通路23に排出され、ウオーターロック16および排出
管17を通って排ガスとともにジェットポンプ6のポン
プ室に導かれる。
材21に取付けることによって、ゴム製連通管15の内
周部に高温の排ガスが吹付けられることを阻止すること
ができるとともに、前記内周部を冷却水で冷却すること
ができる。なお、第3の管部材21とウォーターロック
16との間にゴム製連通管15を介装したのは、排気管
14を取付けたエンジン5は艇体2に弾性支持させ、ウ
ォーターロック16を艇体2に剛直に支持させており、
排気管14がウォーターロック16に対してエンジン5
とともに僅かながらも移動するからである。
端の近傍で略水平に延びる部分の上部には、エンジン5
や排気管14が過熱しているか否かを検出するための温
度センサ30が取付けてある。この実施の形態では、前
記水平延在部の最も高くなる位置に温度センサ30を取
付けている。この温度センサ30は、温度検出部30a
で温度を検出して過熱防止装置31に温度信号を送出す
る構造を採っており、第3の管部材21に外管部21b
および内管部21aを貫通するように穿設した透孔32
に温度検出部30aを外側から挿入している。前記透孔
32における内管部21aを貫通する部分が本発明に係
る連通孔を構成している。この連通孔を図3および図4
において符号33で示す。なお、この連通孔33を含め
て前記透孔32は、内管部21aを連通孔部分で図3の
紙面と直交する方向に切断した状態で最も高くなる位置
に形成している。
に温度検出部30aの先端が位置付けられるように、言
い換えれば温度検出部30aの先端が第3の管部材21
の内管部21aから排気通路22側へ突出することがな
いように、第3の管部材21に固定している。前記先端
の位置をこのように設定したのは、温度検出部30aが
連通孔33より内管部21aの内側に臨むことによって
通常状態で高温の排ガスに常に晒されるようになるのを
阻止するためと、後述するように排ガスが連通孔33を
通って冷却水通路23内に流入するときに温度温度検出
部30aに確実に触れるようにするためである。
防止装置31は、温度センサ30が検出した温度が第1
の警告温度(約110℃であって、定常時の温度より高
くかつ過熱状態での温度より低い温度)に達したとき
に、ブザー34を鳴らすとともに警告灯35を点灯させ
る構成を採っている。これらのブザー34や警告灯35
は、操舵ハンドル4の近傍に配設している。また、この
過熱防止装置31は、温度センサ30が検出した温度が
第2の警告温度(約250℃であって、過熱状態での温
度より僅かに低い温度)に達したときには前記警告に加
えてエンジン5を失火させる構成を採っている。
び過熱防止装置31を備えた過熱検出装置の動作を説明
する。エンジン5を運転しているときであって冷却水系
に詰まりなどの異常がないときには、冷却水は排気管1
4中の冷却水通路23を流れ、第3の管部材21の下流
端から排気通路22側に排出される。このとき、温度セ
ンサ30は、温度検出部30aが冷却水に触れることか
ら、冷却水の温度を検出する。また、第3の管部材21
内を流れる冷却水の一部は、温度検出部30aが臨む連
通孔33を通って冷却水通路23から排気通路22に流
出する。
詰まったり、水に混ざって浸入した砂などの異物によっ
てエンジン5内あるいは排気管14内の冷却水通路23
が狭められたりして冷却水の流量が減少すると、第3の
管部材21の連通孔33に冷却水が流れなくなり、代わ
りに排ガスがこの連通孔33から冷却水通路23に流入
して下流側へ流れる。このときには、温度センサ30
は、温度検出部30aが排ガスに直接晒されることにな
るから排ガスの温度を検出するようになる。
対し、排ガスの温度は数百度にも達するため、正常時と
冷却水減少時とで温度センサ30が検出する温度の温度
差が大きくなり、連通孔33を通る排ガスがたとえ僅か
であっても速く異常を検出することができる。すなわ
ち、温度センサ30が検出する温度は、冷却水が不足し
始めて連通孔33を僅かに排ガスが流れるようになるこ
とによって前記第1警告温度に達し、連通孔33を流れ
る冷却水がなくなるととともに前記第2警告温度に達す
る。
を温度センサ30によって検出することができるから、
水温が上昇したり排気管14の温度が上昇したことを温
度センサで検出する場合に較べて、冷却水が不足してい
ることを速く検出することができる。
媒コンバータ26を介装する場合には、これを備えてい
ない排気管に較べると排気管の下流部を流れる排ガスの
温度が高くなり、僅かに冷却水が不足しただけでも排気
管14が過度に熱せられる。しかし、この過熱検出装置
を採用することにより、触媒コンバータ26の下流側の
きわめて高い温度の排ガスに排気管14が晒される構造
でも、この排気管14が過熱するのを確実に阻止するこ
とができる。
第3の管部材21の下流端の近傍に配設しているので、
連通孔33を通って排気通路22に流入した冷却水が触
媒コンバータ26にかかることはない。特に、この実施
の形態で示したようにエンジン5として2サイクルエン
ジンを採用する場合には、連通孔33から排気通路22
に流入して排ガスの圧力で霧状に吹飛ばされた冷却水
が、排気管14中に生じる排気脈動で逆流することがあ
るが、連通孔33が上述したように触媒コンバータ26
から下流側に大きく離間しているため、触媒コンバータ
26への水の付着がない。この小型滑走艇1を海上で使
用するときには冷却水は海水であるので、この実施の形
態を採ることにより、触媒コンバータ26に塩分が付着
することを阻止することができる。
した位置より上流側に配設する場合に較べて、連通孔3
3から排気通路22に流入した冷却水が排ガスとともに
流れる距離が短いので、排気抵抗が小さくなる。
を第3の管部材21における略水平な下流側端部の最上
部と対応する位置に形成したので、冷却水が不足し始め
てここに流れる冷却水の水位が下がると、直ちに排ガス
が排気通路22から流入するので、感度がよい。なお、
連通孔33を断面円形の内管部21aにおける上半部に
形成しておくことにより、この実施の形態をとるときと
略同じ効果を奏する。
0の温度検出部30aを連通孔33内に臨ませた例を示
したが、冷却水通路23内であって連通孔33の近傍に
挿入することもできるし、冷却水通路23における連通
孔33より下流側に挿入することもできる。このように
構成しても上記実施の形態を採るときと同等の効果を奏
する。
より下流側に配設することができる。図5は他の実施の
形態を示す要部の断面図で、同図において前記図1ない
し図4で説明したものと同一もしくは同等部材について
は、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
却水通路23をその下流端が連通穴41を介して排気通
路22に連通するように形成している。この連通穴41
は、第3の管部材21の内管部21aに周方向に間隔を
おいて複数並設している。また、この第3の管部材21
の下流端には、フランジ付き管体42をボルト43で固
定し、この管体42と、管体42にこれを覆うように取
付けたゴム製連通管15とを介してウォーターロック1
6の入口管16aを接続している。
面円形状に形成し、熱容量が第3の管部材21より少な
くなるように厚みおよび長さを設定している。なお、こ
こでいう第3の管部材21の熱容量とは、第3の管部材
21の冷却水通路23に冷却水が入っていない状態での
熱容量、すなわち第3の管部材21単体での熱容量のこ
とである。また、この管体42の厚みは、第3の管部材
21の厚みより薄くなるように設定している。さらに、
この管体42の最上部に温度センサ30aを温度検出部
30aが管体外表面に接触する状態で取付けている。温
度センサ30の取付けは、内周部にゴム層を有するバン
ド44で温度検出部30aを管体42とともに緊縛する
ことによって行っている。
2に取付けてなる過熱検出装置の動作について説明する 冷却水が冷却水通路23を流れる状態では、冷却水通路
23から前記連通穴41を通って排気通路22に排出さ
れた冷却水によって管体42が冷却される。温度センサ
30は、この管体42の外表面の温度を検出する。冷却
水が減少すると、管体42は、内面に排ガスが多く触れ
るようになり、温度が上昇する。この管体42は、第3
の管部材21に較べて熱容量が少ないから、温度が内面
から温度センサ30に伝達されるまでに要する時間が第
3の管部材21の温度を検出する場合に較べて短い。
対し、排ガスの温度は数百度にも達するため、正常時と
冷却水減少時とで温度センサ30が検出する温度の温度
差が大きくなり、管体42の内面に触れる排ガスがたと
え僅かであっても速く異常を検出することができる。す
なわち、温度センサ30が検出する温度は、冷却水が不
足し始めて管体42の内面を冷却する冷却水が減ること
によって前記第1警告温度に達し、この冷却水がなくな
るととともに前記第2警告温度に達する。
有無を温度センサ30によって検出することができるか
ら、水温が上昇したり排気管14の温度が上昇したこと
を温度センサで検出する場合に較べて、冷却水が不足し
ていることを速く検出することができる。
に、第3の管部材21をアルミニウム合金によって形成
し、管体42をステンレス鋼によって形成すると、管体
42は、第3の管部材21より熱容量が少なく熱伝達が
速いうえに耐熱性および耐腐食性を有するようになる。
14にエンジン冷却後の冷却水を流す構造の例を示した
が、排気管14にエンジンの冷却系とは別の冷却系によ
って冷却水を供給することもできる。
却水が冷却水通路に連通孔まで流れている状態では温度
センサは冷却水の温度を検出する。冷却水が連通孔まで
流れなくなると、排ガスが連通孔を通って冷却水通路に
流入し、冷却水通路中をその下流端側へ流れることか
ら、温度センサは排ガスに直接晒されるようになって排
ガスの温度を検出する。
度センサによって検出することができるから、水温が上
昇したり排気管の温度が上昇したことを温度センサで検
出する場合に較べて、冷却水が不足していることを速く
検出することができる。
サを取付ける他の発明によれば、排気管の冷却水通路か
ら排気通路に排出された冷却水によって管体が冷却され
る。温度センサは、この管体の外表面の温度を検出す
る。冷却水が減少すると、管体は、内面に排ガスが多く
触れるようになり、温度が上昇する。この管体は、排気
管に較べて熱容量が少ないから、温度が内面から温度セ
ンサに伝達されるまでに要する時間が排気管の温度を検
出する場合に較べて短い。
を温度センサによって検出することができるから、水温
が上昇したり排気管の温度が上昇したことを温度センサ
で検出する場合に較べて、冷却水が不足していることを
速く検出することができる。
発明によれば、管体は、排気管より熱容量が少なく熱伝
達が速いうえに耐熱性および耐腐食性を有するようにな
るから、冷却水が不足していることを速く検出すること
ができるとともに、耐久性が高いウォータージェット推
進装置の過熱検出装置を提供することができる。
走艇の側面図である。
る。
トポンプ、7…ウォータージェット推進装置、14…排
気管、21…第3の管部材、22…排気通路、23…冷
却水通路、30…温度センサ、30a…温度検出部、3
3…連通孔、42…管体。
Claims (5)
- 【請求項1】 排気通路の外側に冷却水通路を有する二
重管構造の排気管の下流部で冷却水を前記冷却水通路か
ら排気通路に排出するウォータージェット推進装置にお
いて、前記排気管に冷却水通路の途中と排気通路とを連
通する連通孔を形成し、前記冷却水通路内であって前記
連通孔の近傍に排気管の外側から過熱検出用温度センサ
を挿入したことを特徴とするウォータージェット推進装
置の過熱検出装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のウォータージェット推進
装置において、温度センサの先端部を連通孔に挿入した
ことを特徴とするウォータージェット推進装置の過熱検
出装置。 - 【請求項3】 排気通路の外側に冷却水通路を有する二
重管構造の排気管の下流部で冷却水を前記冷却水通路か
ら排気通路に排出するウォータージェット推進装置にお
いて、前記排気管に冷却水通路の途中と排気通路とを連
通する連通孔を形成し、前記冷却水通路における前記連
通孔より下流側に排気管の外側から過熱検出用温度セン
サを挿入したことを特徴とするウォータージェット推進
装置の過熱検出装置。 - 【請求項4】 排気通路の外側に冷却水通路を有する二
重管構造の排気管の下流部でエンジン冷却水を前記冷却
水通路から排気通路に排出するウォータージェット推進
装置において、前記排気管の下流端に、この排気管より
熱容量が少なくなる構造の管体を接続し、この管体に過
熱検出用温度センサを温度検出部が管体外表面に接触す
る状態で取付けたことを特徴とするウォータージェット
推進装置の過熱検出装置。 - 【請求項5】 請求項4記載のウォータージェット推進
装置の過熱検出装置において、排気管をアルミニウム合
金によって形成し、管体をステンレス鋼によって形成し
たことを特徴とするウォータージェット推進装置の過熱
検出装置。
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